抗干擾磁環的原理與作用

在3C傳輸線上，常有一個圓柱體的東西。 這個就是磁環、抗干擾磁環，或是吸收磁環、鐵氧體磁環。 沒有磁環的USB傳輸線，在開放空間裡，沒有採取屏蔽措施， 那麼這些USB線就成了很好的天線，接收周圍環境中各種雜亂的高頻信號， 而這些信號疊加在本來傳輸的信號上，會改變原來傳輸的有用信號， 容易出現問題。
(金屬隔離) 為了提高傳輸速率及穩定性，也為了減少傳輸線在傳送數據時， 對其他設備、如音效卡的干瓇，設計了靜電屏蔽層。 這個屏蔽層是由一個較薄的金屬箔片或是多股細銅絲編織成網狀做成的， 應用的是靜電場的表面效應原理。 也就是將輸傳線的外表包上一層金屬膜，並將這個屏蔽層與機殼接地，就可以很好的將傳輸線與空間干擾隔離。 (磁環) 吸收磁環、又穩鐵氧體磁環，常用于可拆卸的分離式磁環， 它是電子電路中常用的抗干擾元件，對於高頻噪音有很好的抑制作用， 一般使用鐵氧體材料(Mn-Zn)製成。 磁環在不同的頻率下有不同的阻抗特性， 一般在低頻時阻抗很小，當信號頻率升高，磁環表現的阻抗急劇升高。 使正常有用的信號很好的通過，又能很好的抑制高頻干擾信號的通路，而且成本低廉。 鐵氧體抗干擾磁心的特性 鐵氧體抗干擾磁心是近幾年發展起來的，新型價廉物美的干擾抑制器件， 其他用相當于低通濾波器，較好的解決了電源線、信號線和連接器的高頻干擾抑制問題， 而且具有使用簡單，方便，有效，站用空間不大等一系統優點， 用鐵氧體抗干擾磁心來抑制電磁干擾(EMI)是經濟簡便而有數的方法， 已廣泛應用在PC等各種軍用或是民用電子設備。 鐵氧體是一種利用高導磁性材料混合不他一種或多種鎂、鋅、鎳等金屬在2000°C燒製而成。 在低頻段，鐵氧體抗干擾磁心呈現出非常低的感性阻抗值， 不影響傳輸線或是信號線上有用的信號。 而在高頻段，從10MHz左右開始，阻抗增大，其感抗分量仍保持很小， 電阻性分量卻迅速增加，當有高頻能量穿過磁性材料時， 電阻性分量就會把這些能量轉化為熱能耗散掉， 這樣就能構成一個低通濾波器，使高頻噪音信號有大的衰減， 而對低頻有用的信號的阻抗可以忽略，不影響電路正常的工作。 EMI吸收磁環/磁珠有效頻段為21000MHz，性能最佳頻段5200MHz，在此頻段吸收阻抗維持為一個常數。 EMI吸收磁環/磁珠抑制差模干擾時，通過它的電流值正於于其體積， 兩者失調造成飽和，降低了元件的性能; 抑制共模干擾時，將電源的兩根線(正負)同時穿過一個磁環， 有效信號為差模信號，EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響， 而對于共模信號則會表現出較大的電感量。 磁環的使用還有一個較好的方法，是讓穿過磁環的導線反復繞幾下，一來可以提高穿過環的面積，增加等於吸收長度，二來充分利用磁環具有磁滯特點，改善低端特性。 鐵氧體抑制元件應當安裝在靠近干擾源的地方。 對於輸入/輸出電路，應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。 對鐵氧體磁環/磁珠構成的吸收濾波器，除了應選用高磁導率的有耗材料外， 還有注意它應用的場合。它們在線路上對高頻成分所呈現的電阻大約10~幾百歐姆， 因此它在高阻抗電路中的無用並不明顯，相反在低阻電路(如功率分配、電源或射頻電路)中，使用將非常有效。 結論： 由於鐵氧體可以衰減較高頻同時讓較低頻幾乎無阻礙的通路， 故在EMI控制中得到了廣泛地應用。 用于EMO吸收的磁環/磁珠可制成各種形狀，廣泛應用于各種場合。 如PCB板上，可加在DC/DC模堆、傳輸線、電源線等等。它吸收在線路上高頻干擾信號， 但卻不會在系統中產生新的零極點，不會破壞系統的穩定性。